北京石油化工学院《数据挖掘与机器学习》2023-2024学年第一学期期末试卷

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《数据挖掘与机器学习》2023-2024学年第一学期期末试卷题号一二三四总分得分批阅人一、单选题（本大题共15个小题，每小题1分，共15分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的．）1、在网络爬虫的设计中，URL管理是重要的一环。假设要爬取一个大型电商网站的商品页面。以下关于URL管理的描述，哪一项是错误的？（）A.需要构建一个有效的URL队列，按照一定的顺序和策略进行访问B.对已经访问过的URL进行标记和过滤，避免重复抓取C.根据网页中的链接自动发现新的待抓取URL，并添加到队列中D.URL的管理方式对爬虫的效率和数据完整性没有影响，只要能抓取到数据就行2、在网络爬虫的开发中，数据提取是关键的一步。假设要从一个结构复杂的网页中提取特定的产品信息，如名称、价格和用户评价等。以下关于数据提取方法的描述，哪一项是不正确的？（）A.可以使用正则表达式根据特定的模式匹配和提取所需数据B.XPath是一种用于在XML和HTML文档中选择节点的语言，能精确地定位和提取数据C.利用BeautifulSoup库可以通过解析HTML文档的树形结构来提取数据，非常灵活和强大D.对于任何网页结构，都可以直接使用一种通用的数据提取方法，无需根据具体情况进行调整3、假设一个网络爬虫需要从多个不同的网站获取数据，每个网站的页面结构和数据格式都不同。以下哪种设计模式可能有助于提高爬虫的可扩展性和维护性？（）A.工厂模式B.观察者模式C.策略模式D.单例模式4、网络爬虫在爬取数据时，可能会对目标网站的服务器造成一定的负载压力。为了减少这种影响，以下哪种做法是不合适的？（）A.增加爬取的间隔时间B.限制同时爬取的线程数量C.尽可能提高爬取速度D.遵循网站的爬虫规则5、在网络爬虫的运行过程中，为了提高效率和避免重复爬取，通常会使用缓存机制。假设我们在爬取一个大型网站时，缓存设置不当，可能会导致什么情况？（）A.浪费大量的存储空间B.重复爬取相同的页面，降低效率C.爬虫程序出错，无法继续运行D.加快数据的获取速度6、在网络爬虫的错误处理机制中，需要考虑各种可能的异常情况。假设爬虫在运行过程中遇到网络连接中断、网页解析错误等问题。以下关于错误处理的描述，哪一项是错误的？（）A.对常见的错误进行分类和捕获，记录详细的错误日志，便于后续分析和排查B.设计自动重试机制，在一定条件下重新尝试抓取失败的页面C.一旦遇到错误，立即停止爬虫程序的运行，避免产生更多的错误D.制定合理的错误处理策略，保证爬虫在遇到错误时能够尽可能恢复正常运行7、网络爬虫在爬取数据时，需要处理网页中的各种异常情况，如页面不存在、服务器错误等。为了使爬虫能够稳定运行，以下哪种错误处理机制是最为合理的？（）A.记录错误，继续爬取其他页面B.暂停爬虫，等待一段时间后重试C.直接终止爬虫程序D.忽略错误，不做任何处理8、网络爬虫在爬取数据时，需要遵守网站的robots.txt协议。以下关于robots.txt的叙述，不正确的是（）A.robots.txt文件规定了网络爬虫可以访问和禁止访问的页面范围B.遵守robots.txt协议是网络爬虫的基本道德和法律要求C.即使网站的robots.txt禁止抓取某些页面，爬虫仍然可以强行获取数据D.一些网站可能没有robots.txt文件，此时爬虫需要谨慎判断抓取的合法性9、网络爬虫在抓取数据后，可能需要对数据进行实时处理和分析。假设你需要在爬虫抓取数据的同时进行数据分析，以下关于实时处理架构的选择，哪一项是最关键的？（）A.使用流处理框架，如KafkaStreams，进行实时数据处理B.将数据先存储起来，然后定期进行批量分析C.在爬虫程序内部直接进行简单的实时分析D.以上三种架构可以结合使用，根据需求和资源来决定10、对于网络爬虫中的页面解析，以下关于HTML解析库的说法，不正确的是（）A.常见的HTML解析库如BeautifulSoup、lxml等能够方便地提取网页中的元素B.这些解析库能够处理各种不规范和复杂的HTML结构C.HTML解析库的性能和功能完全相同，可以随意选择使用D.不同的解析库在使用方法和适用场景上可能有所差异11、网络爬虫在运行过程中，需要遵守robots.txt协议。假设一个网站的robots.txt文件明确禁止了某些页面的抓取。以下关于遵守robots.txt协议的描述，哪一项是错误的？（）A.爬虫程序应该尊重robots.txt的规定，不抓取被禁止的页面B.违反robots.txt协议可能会导致法律风险和道德问题C.robots.txt协议是强制性的，不遵守会受到严厉的惩罚D.如果认为抓取某些被禁止的页面对研究或公共利益有重大价值，可以无视robots.txt协议进行抓取12、网络爬虫在爬取数据时，需要考虑数据的更新策略。假设要爬取的网站数据经常更新，以下关于数据更新的描述，正确的是：（）A.定期全量爬取网站数据，确保数据的完整性B.只爬取新添加的页面和更新的内容，提高效率C.不考虑数据更新，使用首次爬取的数据D.根据网站的更新频率随机决定爬取策略13、在网络爬虫的性能优化方面，有多种策略可以采用。假设一个爬虫需要在短时间内抓取大量网页。以下关于性能优化的描述，哪一项是错误的？（）A.采用多线程或多进程并发抓取，可以同时处理多个请求，提高抓取效率B.优化网络请求，减少不必要的请求头和数据传输，降低网络延迟C.对抓取到的数据进行实时处理和分析，而不是先存储后处理，以节省时间和资源D.性能优化只需要关注爬虫程序的代码实现，无需考虑服务器和网络环境的影响14、当网络爬虫需要抓取多个网站的数据时，需要考虑网站的结构和页面布局的差异。假设要抓取的网站分别采用了静态页面和动态页面技术，以下关于处理这种差异的方法，正确的是：（）A.对静态页面和动态页面使用相同的抓取策略，无需区分B.针对静态页面使用简单的HTTP请求获取数据，对于动态页面则需要模拟浏览器行为C.优先抓取静态页面，放弃抓取动态页面，因为动态页面抓取难度大D.开发复杂的通用抓取模块，同时适用于静态页面和动态页面，无需针对不同类型进行特殊处理15、网络爬虫在爬取数据后，可能需要与其他系统或模块进行数据交互。假设要将爬取到的数据实时传递给一个数据分析系统，以下哪种数据交互方式是最为高效的？（）A.通过消息队列进行数据传递B.使用数据库进行数据存储和共享C.调用接口直接传递数据D.以文件形式传递数据二、填空题（本大题共15小题，每小题2分，共30分．有多个选项是符合题目要求的．）1、网络爬虫可以抓取不同类型的网页内容，如静态网页、动态网页、AJAX网页等。对于不同类型的网页，需要使用不同的____技术来进行抓取。同时，还可以使用无头浏览器来模拟真实的浏览器环境。2、在进行网络爬虫开发时，需要对爬取到的数据进行加密存储，保护用户的______和隐私。3、为了避免网络爬虫对目标网站造成过大的压力，可以采用______爬取的方式，即每隔一段时间爬取一部分网页，而不是一次性爬取大量网页。4、网络爬虫的解析器可以使用HTML解析库来解析网页内容。常见的HTML解析库有BeautifulSoup、lxml等。这些解析库可以快速地解析HTML文档，并提取出其中的信息，（）。5、网络爬虫抓取到的网页内容可能包含大量的噪声信息，需要进行____处理，提取出有价值的内容。可以使用____算法来去除重复内容和无关信息。6、当网络爬虫需要爬取大量网页时，可以使用__________来管理和调度爬取任务，提高爬取效率。7、在网络爬虫程序中，可以使用________来处理爬取过程中的页面格式不统一和内容缺失情况，如自动调整格式和补充缺失内容。8、网络爬虫在抓取网页时，可能会遇到一些验证码识别问题。对于简单的验证码，可以使用光学字符识别（OCR）技术来识别。对于复杂的验证码，可以使用机器学习算法或人工打码平台来解决，（）。9、网络爬虫可以抓取不同类型的网页内容，如文本、图片、视频等。对于图片和视频的抓取，需要注意____问题，避免侵犯版权。同时，还可以使用专门的图片和视频下载库来提高下载效率。10、当网络爬虫需要爬取特定时间段内的网页时，可以使用__________技术来筛选符合条件的页面。11、在进行网络爬虫开发时，需要对爬取到的数据进行验证和过滤，确保数据的______和准确性。12、为了提高网络爬虫的稳定性和可靠性，可以采用备份和恢复机制，定期备份爬取到的数据，以便在出现故障时能够快速______。13、网络爬虫在爬取网页数据时，通常需要设置________，以避免对目标网站造成过大的访问压力。这个设置可以控制爬虫的访问频率。14、在网络爬虫中，可以使用自动化测试工具来验证抓取到的数据是否正确。自动化测试工具可以模拟用户的行为，对抓取到的数据进行验证和测试。同时，也可以使用数据校验工具来检查数据的完整性和准确性，（）。15、网络爬虫在爬取网页时，可能会遇到反爬虫机制，如验证码、__________等，需要采取相应的措施来突破。三、编程题（本大题共5个小题，共25分)1、（本题5分）使用Python实现爬虫，抓取某科学研究报告网站特定科学领域的最新研究报告。2、（本题5分）使用Python实现爬虫，抓取某图片分享网站中特定标签的图片链接。3、（本题5分）